基于MVC模式的J2EE开发框架研究

摘要：大型企业信息化过程中，通过不断建设信息系统辅助办公，以提高生产效率。然而不同的信息系统中，由于设计、开发人员不同，带来了项目风险、效率、成本等一系列问题。采用统一的开发框架和组件，可以节约成本、提高效率，降低因开发人员更换、不熟悉框架造成的风险。采用统一的开发框架，可以提高系统安全性，在反复测试过程中，减少其bug，程序更加健壮。

关键词关键词：MVC；J2EE开发框架；信息系统；组件

DOIDOI：10.11907/rjdk.143883

中图分类号：TP319

文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2015）002012603

作者简介作者简介：韩彩云（1986-），女，山西长治人，硕士，镇江高等职业技术学校信息工程系助教，研究方向为开发框架、数据挖掘、信息技术。

0引言

统一的开发框架将过去使用的公共方法、工具类、组件、模块等构建一个通用的J2EE开发框架，其主要目的是以后所有信息系统开发都采用统一的开发框架，规范信息化系统开发工作，降低公司项目开发风险和成本，缩短开发周期，使开发人员更多专注于业务逻辑实现，真正做到代码重用、框架重用＼[1＼]，针对不同的系统功能定制框架，去掉冗余模块。同时，不断升级统一开发框架，根据不同的开发语言、不同的数据库，不断升级开源框架，尽量做到简单、易用、安全、稳定。

1开发框架

开发框架是一个传统的基于MVC模式的J2EE开发框架平台＼[2＼]，采用多层结构，分别为展示层、控制层、业务逻辑层、数据访问层，每一层都对应一个常用的开源框架作为支撑。控制层采用Struts为控制器，目前在商业上应用较为广泛的是Struts1.x，较为稳定和安全。数据访问层采用Hibernate作为持久化关系映射框架。采用Spring IOC管理业务逻辑层、数据库访问层的对象。前端框架中包含了JQuery、图形框架JFreeChart、润乾报表等。图1为开发框架系统平台。

开发框架由基础组件、技术组件、业务组件构成。基础组件主要有系统安全、工具类、统一认证、统一权限、异常管理、日志管理、后台任务、系统监控、系统参数加载、系统业务代码管理等。技术组件主要由列表控件、表单控件、下拉框控件、时间控件等前端组件构成，主要用于展示页面。业务组件主要包含附件管理、高级查询、业务组织树、人员树、缓存框架定制查询等。基础组件作为系统最基本层，为系统提供初始化、安全、日志、监控、参数、公共代码、工具类等支撑，使系统安全、可靠、稳定。技术组件、业务组件用于构建页面元素，丰富页面功能，为界面操作性、友好性提供支撑。图2为系统结构图，展示了基础组件、技术组件、业务组件如何构建统一开发平台。

图1开发框架系统分层图2统一开发平台结构

1.1展示层

展示层主要由JQuery、JFreeChart、润乾报表等前段展示框架构成。JQuery＼[3＼]为Ajax前端框架，用于构建展示页面和实现前端业务逻辑、控制逻辑，具有丰富的方法和组件，其提供了十几种图片组件，为开发框架构建了功能丰富的前端框架。JQuery是一个开源前端框架，可以根据原有的开源代码进行扩展，使扩展后的方法、组件更加适用于系统业务功能的实现。开发人员可以使用JQuery的树、表单、列表、菜单、图片等组件构成一个复杂的功能页面并展示出来。

JFreeChart和润乾报表作为统计分析、制作报表的框架和工具，具有丰富的模板。JFreeChart提供区域图、柱状图、折线图、饼图、组合图等3D和2D图形，可以满足各种展示和查看需求。润乾报表提供报表展示和报表导出功能，直观的数据和丰富的报表样式，给予用户丰富的体验。

1.2控制层

开发框架的控制层采用Struts1.3＼[4＼]为逻辑控制层，主要响应和处理用户请求。开发框架提供了一个控制层基类Action，对于一些基本控制逻辑进行统一处理，规范逻辑层编写规则，提高了系统安全性。控制层基类主要提供权限校验、关键字符过滤，以及调用统一异常处理组件、监控组件、日志组件等，开发人员在开发过程中将不用关心异常、日志、权限等问题的处理，只专注系统业务逻辑的实现，降低了开发人员的要求，减少了重复代码编写，提高了开发效率。

1.3业务逻辑层

开发框架的业务逻辑层十分简单，为功能的实现提供了一个接口、一个实现类，以及封装了控制层传递给业务逻辑层的参数类。业务逻辑层封装一个抽象的基类，提供一些共通的方法，每个业务类都扩展到该基类，实现共通的抽象方法。当控制层调用逻辑层时，如果需要传递参数，就创建该业务类的参数对象，设置参数对象的属性值，然后再传递给业务逻辑层。在业务逻辑类实现过程中，对需要进行数据插入、更新、删除的方法加入Spring＼[5＼]特有的事务处理标注@Transactional，使用Spring框架进行统一的事务管理，减少事务控制代码的重复开发。业务逻辑层最为关键的地方是对Spring框架的引入，Spring提供了IOC容器和声明式事务管理，减少了组件之间的依赖关系，通过IOC的配置，使组件得到了最大可能的重复利用。Spring的IOC依赖注入主要是对控制层Action类注入Service接口和对业务逻辑层Service类的Dao接口。对数据库访问的事务控制主要在Service类调用Dao的delete、update、insert等涉及数据操作方法时使用。

1.4数据访问层

开发框架的数据访问层采用Hibernate，一个轻量级的持久化开源框架，提供了强大的数据库访问支撑，为开发提供了很多方便，程序员不需要关心底层数据库类型，只要在基类中封装好通用的数据库访问方法，极大提高了开发效率。当然对于复杂的实体关系和相关查询，也需要编写sql语句，减少HQL的编写。同时Hibernate提供性能优化策略：缓存、延迟加载、关联优化等，以提高查询效率。

2基础组件

基础组件主要有系统安全、工具类、统一认证、统一权限、异常管理、日志管理、后台任务管理、系统监控、系统参数、系统公共代码管理等。系统安全组件主要处理用户验证、权限验证、关键字符过滤、url连接过滤（黑名单、白名单）、跨站攻击过滤等。本模块主要采用Filter方式对用户请求进行过滤，依次进行用户登陆校验、资源访问权限校验、关键字符过滤、参数转码等，确保正确的用户访问，防止越界访问。

工具类是每个业务系统都会用到的，而且各个业务系统都要定制各自的工具类，适用于不同的场景，具有一定的共通性。统一开发平台构建统一、共通的工具类，提供不同参数，如参数、返回值、方法名称等，满足各种应用场景，使之在不同业务系统之间能很好地兼容和复用，提高开发效率。工具类主要有数值、日期、数据库、文件、FTP、WebService、报表、导出、权限等工具类。

认证：每个业务系统都有一个登陆管理模块，开发框架提取出统一的认证组件，在每个业务系统中都采用该组件进行用户登陆管理，不管是单点登陆，还是统一认证都可以使用该组件。其兼容性强，不同的前端框架都提供强大支持。

每个系统需要访问统一权限平台，获取业务系统角色和角色权限，减少开发人员为权限而花费时间，缩短开发周期。

异常管理为业务系统提供统一的管理，是非常重要的模块，可保证系统稳定性、健壮性。异常分为Error和Exception，其中Exception又分为RuntimeException、非RuntimeException。Error为系统运行过程中的内部错误，以及资源耗尽的情形。RuntimeException为指针越界访问、类型转换、空指针等，这个是程序员编写代码造成的错误。非RuntimeException一般为外部错误，如IOException。异常管理处理办法将所有异常在控制层进行处理，Service层、Dao层不对异常进行处理，直接抛出异常。根据抛出异常对象类型，在控制层进行分类保存到数据库，然后系统维护人员、开发人员根据异常管理界面查看异常信息。如果异常是Error和非RuntimeException，如IOException、内存不够、数据库连接等异常，维护人员要查看文件系统是否有文件，要关闭系统运行的无效程序，减少内存损耗，查看数据库实例是否运行正常。如果异常为NullPointerException、类型转换错误、引用错误等异常，则需要开发人员修改相应代码。

2.1任务管理

主要提供后台任务管理。后台任务实现采用Quartz框架，只需实现org.quartz.Job接口，在Execute方法中编写执行逻辑。在MVC的J2EE项目中，可以通过在Spring配置文件中设置job的执行周期，配置任务执行方法。如果不通过Spring配置job，也可以直接在代码中执行周期，在服务器启动时同时启动quartz调度器。但是这种方式不灵活，因为在服务器上发布应用后就不能修改任务调度参数了。

开发框架提供了一个后台任务管理模块，在后台任务管理页面上灵活配置后台任务调度信息，如Cron表达式、后台任务执行类、执行方法、优先级等，然后通过启动按钮控制来启动后台任务，通过停止按钮控制正在运行、等待执行的后台任务。通过该模块，可以实时新增任务，修改任务执行参数，停止后台任务，不需要每次都去修改配置文件，使后台任务更加灵活可控。

2.2公共代码管理

传统MIS系统会为业务对象的每个维度都维护一张表或者存放静态变量，如果这样，将大量增加开发工作量和系统复杂度，而且维护成本也会增加。公共代码管理模块将这些业务对象的维度抽取，统一维护，建立共通的代码，提供需要的业务功能模块，以降低工作量和难度。

公共代码模块主要维护代码和维度值的对应关系，然后提供一个共通的方法获取维度。在前端展示维度时，显示公共代码值，不用关心维度值的代码。当存放业务对象维度时，将公共代码存放到维度字段中。系统的业务功能有层级关系，维度展示样式有列表和树，所以公共代码模块的表需要设计为树结构，便于展示和实现，同时提供前端维护界面，方便开发人员使用。通过新增、编辑、删除维护公共代码，通过导入、导出，升级维护系统公共代码。

2.3系统参数

系统参数加载作为系统启动时初始化参数，如登陆方式、白名单、黑名单、FTP配置、加密方式等系统相关参数，存放在数据库系统参数表中，每次启动系统时，自动加载表中的系统参数数据，不用每次去修改系统参数类。同时，提供系统参数配置界面，通过界面维护系统参数数据，重新加载参数。设置系统全局静态变量，不用重新在服务器上发布系统，提高了系统灵活性。

2.4日志管理

系统运行日志一般都存放在一个文件中，运维人员每天定时去服务器上调取日志文件，上传到FTP，然后程序员花费大量时间从日志文件中查找异常，分析问题，整个过程繁琐、复杂，效率极低。日志管理模块省去这些步骤，将日志分类存放到数据库中，程序员可以直接在日志管理界面中查找、过滤error类型日志，提取日志信息，分析并解决问题。

开发框架日志管理模块采用log4j记录日志。该模块将日志分门别类保存到数据库表中，为系统开发人员提供日志管理界面。开发人员通过日志界面查看错误日志信息。log4j日志级别从低到高分别为debug、info、warn、error、fatal，一般log4j配置error级别，系统后台代码异常、错误通过日志管理模块记录到数据库。对于前段代码，需要特殊处理，初始化前端时，需要为Windows对象绑定error事件处理方法，该方法将前段错误日志记录并调用后台代码保存到数据库中。

3技术组件

技术组件主要封装前端页面元素，使页面的元素组件化、对象化，可以直接使用对象创建一个实例，直接使用，减少页面构建时间。如参数封装、日期时间组件、通用弹出框、下拉复选框、下拉复选树、界面通用初始化方法、常量、搜索组件、下拉图选择组件等采用共通方法。表1为JQuery常用组件，每个类型都包含了多种展现组件＼[5＼]。

表1JQuery组件清单

类型[]常见组件

表单[]日期时间控件、批量输入框、带图片下拉框、下拉复选框、颜色选择控件、微调控件、表格下拉列表、星级评分控件等

菜单[]抽屉式菜单、下拉菜单、水平下拉菜单、上下文菜单、垂直菜单、导航菜单、多层级树形菜单、可折叠菜单等

表格[]带过滤条件的表格、表格动态分页、分组表头、列表树、表格列锁定表、格本地分页、表格比率条、缓冲式表格等。

树[]Treeview、jstree、filetree、zTree等

Tab页[]可滚动的tab控件、MagicTabs、idTabs、UI Tabs Paging等

地图控件[]jHERE、JMaps、谷歌地图控件GMAP3、矢量地图控件JQVAMP、GPS、百度地图标注控件等

分页[]Pagingnation

Tip提示[]PoshyTip、Opentip、DToolTip、气泡提示控件、消息通知控件等。

验证[]Validation

图片组件[]Imgareaselect、easy slide、easynew、jqzoom、thickbox、prettyphoto、slider gallery等

4业务组件

业务组件为一个需要和后台交互的、共通的前端组件，如业务组织树、单位树、基准组织树、附件管理、界面初始化共通、高级查询等。从不同项目的业务功能中提取一些共通的功能，进行封装、组件化，方便程序员使用。不需要实现后台逻辑和前端复杂代码，直接在前端创建对象，给对象传递相关参数，实现想要的功能。为了使用某些业务组件，如附件管理、高级查询，需要数据库表支撑，对于不同的数据库，也需要提供不同的建表脚本。

5结语

统一的开发框架平台采用经典MVC分层设计，集成Struts、Spring、Hibernate、JQuery等开源框架，每层分工明确，提供了公共组件、工具类、功能模块，构建了一个基础的、通用的开发框架，解决了信息系统开发框架搭建问题，提高了效率、降低了成本，同时提高了信息系统的可靠性、安全性、可控性。

参考文献参考文献：

＼[1＼]周晓锋，刘馨月，张靖波.基于可重用组件技术的软件开发方法＼[J＼].信息技术，2005（11）：139142.

＼[2＼]陶国荣.jQuery权威指南＼[M＼].北京：机械工业出版社，2011.

＼[3＼]TED N HUSTED， CEDRIC DUMOULIN， GEORGE FRANCISCUS， et al. Struts in action＼[M＼].New York： Manning Publications Co，2002：125150.

＼[4＼]CRAIG WALLS.Spring in action＼[M＼].3rd Edition耿渊，张卫滨，译.北京：人民邮电出版社， 2013：100125.

＼[5＼]MARTIN FOWLER.企业级应用架构中模式的应用＼[M＼].王怀民，周斌，译.北京：机械工业出版社， 2003：225245.

责任编辑（责任编辑：杜能钢）